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Telefon und ISDN

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ISDN

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Technik

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Stromversorgung ✓ Anforderungen ✓ Alphabet ✓ Zuordnung ✓ Spannung ✓ Schnittstelle ✓ Anrufweiterschaltung ✓ Mikrosekunden ✓ Rufnummern ✓ Gruppe ✓ Notbetrieb ✓ Leitung

Zusammenfassung:    

Beim passiven S0-Bus sehen die Richtlinien eine gesamte Anschlusskapazitat von zwolf Anschlussdosen vor, wobei an diesen maximal acht Endgerate (einschliesslich Telefonanlagen) zeitgleich angeschlossen sein durfen. Daraus ergibt sich auf der Anschlussleitung eine Schrittgeschwindigkeit von 3/4 * 160 kbit/s = einhundertzwanzig k. Baud Durch das Umsetzen von vier Binarzeichen B in drei Ternarzeichen T wird die gewunschte Datenkompression erzielt. Die Zuordnung und Gleichstromfreiheit wird durch vier Codetabellen S1 bis S4 erreicht, die in Abhangigkeit von der letzten ternaren Nachricht (Wortsumme) fur die Bildung bzw. Codierung des nachstfolgenden binaren Wortes verwendet werden (Tabelle).

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Telefon und ISDN
Bildquelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a2/ADSL_annex_overview.svg/660px-ADSL_annex_overview.svg.png    

Der Euro-ISDN-Basisanschluss als Mehrgerateanschluss. Der fur daheim ubliche ISDN-Anschluss, der zehn MSNs und acht Gerate zulasst, heisst Mehrgerate-Anschluss. Schon fur kleine Firmen reicht die geringe Zahl an Telefonen und Nummern oft nicht aus. Als Alternative bieten die Telefonfirmen den "Anlagen-Anschluss" an. Er erhalt keine feste Zahl von MSNs, sondern eine Grundrufnummer und eine Anzahl von Ziffern fur Durchwahlen. So stellt die Telekom alle Anrufe durch, deren Rufnummer aus der Vorwahl, der Rufnummer und einer dreistelligen Durchwahl besteht. Die Telefonanlage im Hause, fur die die Telekom nicht zustandig ist, muss diese dann je nach Durchwahl an den richtigen internen Anschluss durchstellen. Eine besondere Form des Anlagenanschlusses ist der Primarmultiplexanschluss, der bis zu dreißig B-Kanale mit einem D-Kanal kombiniert. Beim Mehrgerateanschluss kommunizieren alle Gerate direkt mit dem ISDN-Netz, das sie uber ihre MSN direkt anspricht. An einen Mehrgerateanschluss konnen insgesamt zwölf ISDN-Steckdosen angeschlossen werden, wobei die Anzahl der angeschlossenen Endgerate grundsatzlich auf acht Gerate beschrankt ist (+ vier Daten-Endeinrichtungen). Es durfen max. vier ISDN-Telefone betrieben werden, da sonst die Spannungsversorgung des NT (Netzabschluss) nicht ausreicht. Wenn die Telefone ihre eigene Stromversorgung besitzen, gilt diese Beschrankung naturlich nicht. Die ISDN-Steckdosen (IAE) werden dabei parallel geschaltet. Vom Netzknoten der Telekom bis zum Netzabschluss beim Kunden reicht eine Kupferdoppelader aus, um einen ISDN-Anschluss zu realisieren. Vom Netzabschluss (NT), der eine 230-Volt-Versorgung braucht, werden die einzelnen Endgerate im Bussystem vieradrig verdrahtet. Das heisst, es kann in der Regel das vorhandene analoge Leitungsnetz zur Einrichtung eines ISDN-Anschlusses genutzt werden. Der Euro-ISDN-Basisanschluss als Anlagenanschluss Fur einen Anlagenanschluss verlangen die meisten Telefongesellschaften einen hoheren monatlichen Grundpreis als fur einen Mehrgerateanschluss. Zusatzlich entstehen dem Kunden Kosten fur die zwingend erforderliche Telefonanlage. Dafur kann er aber wesentlich mehr Rufnummern nutzen und diese hangen durch das Schema aus Grundrufnummer und Durchwahl zusammen. Beim Anlagenanschluss vermittelt die Telefonanlage alle Verbindungen. Jedes Gerat hat eine Durchwahl statt einer MSN. Auch bei einem Mehrgerate-Anschluss kann ubrigens eine Telefonanlage mehrere (meist auch analoge) Gerate versorgen, doch erhoht sich dadurch die Anzahl der verfugbaren Rufnummern nicht, denn zu diesem Anschlusstyp gehoren ja maximal zehn MSNs. Gesprache innerhalb der Telefonanlage kosten keine Gebuhren, wahrend ein Telefonat zwischen den direkt am S0-Bus angeschlossenen Telefonen eines Mehrgerateanschlusses dasselbe kostet wie ein Ortsgesprach zu einem ganz anderen Teilnehmer. Anlagen- und Mehrgerateanschluss verwenden zwar dasselbe D-Kanal-Protokoll, ubertragen jedoch auf Grund der unterschiedlichen Anforderungen nicht die gleichen Daten. Ein ISDN-Gerat muss daher nicht nur zum D-Kanal-Protokoll, sondern auch zum Anschlusstyp passen. Die meisten lassen sich umschalten, viele merken auch automatisch, an welchem Anschlusstyp sie stecken. Ahnliches gilt beim Anlagenanschluss fur ISDN-Gerate, die innerhalb der Telefonanlage eingesetzt werden sollen. Viele dieser Anlagen verwenden intern den Bus-Typ UP0 der zum herkommlichen S0-Bus inkompatibel und in manchen Punkten herstellerspezifisch ist. In der Regel kann man daher beispielsweise eine ISDN-Karte nur an einer Telefonanlage benutzen, wenn diese auch uber einen internen S0-Bus verfugt. Der Euro-ISDN-Primarmultiplexanschluss (PMxAs) Der PMxAs dient zur Anschaltung mittlerer bis grosser TK-Anlagen (Telekommunikationsanlagen) oder DV-Anlagen mit S0-Schnittstelle (z.B. S0-PC-Karte). Er besitzt dreißig Nutzkanale (B-Kanale) mit einer Ubertragungsgeschwindigkeit von je vierundsechzig kbit/s und einem Steuerkanal (D-Kanal) mit ebenfalls vierundsechzig kbit/s Ubertragungsgeschwindigkeit. Als Ubertragungsmedium werden zwei Kupferdoppeladern oder zwei Glasfasern verwendet. Allgemeines zu den Leistungsmerkmalen im Euro-ISDN (Auszuge) Fur den ISDN-Anschluss bietet Telekom eine ganze Palette interessanter Leistungsmerkmale. In den von Telekom vermarkteten Paketen (Standard- und Komfortpaket) sind bereits eine Reihe von Leistungsmerkmalen im Grundpreis enthalten, die individuell erganzt werden konnen. Einige Leistungsmerkmale lassen sich nur am Mehrgerateanschluss realisieren, andere wiederum nur am Anlagenanschluss. Leistungsmerkmale im Standardpaket Halten einer Verbindung (nur bei Mehrgerateanschlussen) Erhalten Sie wahrend einer bestehenden Verbindung einen zweiten Anruf an Ihrem ISDN-Telefon, so haben Sie die Moglichkeit, das eins Gesprach in den Haltezustand zu bringen, um das zwei Gesprach abfragen zu konnen. Nach Beendigung des zwei Gesprachs lasst sich die eins Verbindung wieder aktivieren und Sie konnen Ihr Gesprach fortsetzen. (Das Leistungsmerkmal "Halten einer Verbindung" ist Voraussetzung fur andere Leistungsmerkmale wie z. B. Makeln, Dreierkonferenz.) Umstecken am Bus (nur bei Mehrgerateanschlussen) Wahrend einer bestehenden Verbindung haben Sie die Moglichkeit, ein Endgerat vom Bus zu trennen und an einer anderen ISDN-Dose wieder einzustecken. Die Verbindung wird in der Vermittlungsstelle max. drei Minuten gehalten. Dieser Vorgang wird dem Kommunikationspartner mitgeteilt. Durchwahl zu Nebenstellen in TK-Anlagen (nur bei Anlagenanschlussen) Bei Beschaltung Ihrer Telekommunikationsanlage mit einem Basisanschluss haben Ihre Kunden die Moglichkeit, direkt zu einer bestimmten Nebenstelle Ihres Hauses durchzuwahlen. Mehrfachrufnummer (nur bei Mehrgerateanschlussen) Beim Standard- wie auch beim Komfortanschluss sind bereits drei Mehrfachrufnummern enthalten. Diese konnen von Ihnen frei den einzelnen Endgeraten am Mehrgerateanschluss zugeordnet werden. Es konnen daruber hinaus sieben weitere Rufnummern des Rufnummernvolumens der VSt fur den Mehrgerateanschluss vergeben werden. Dabei besteht die Moglichkeit, mehrere Mehrfachrufnummern auf ein Endgerat zu programmieren. Dienste und Leistungsmerkmale konnen je Anschluss oder je Mehrfachrufnummer eingerichtet werden. Ubermittlung der Rufnummer des Anrufers zum Angerufenen Bereits wahrend der Rufphase bekommen Sie als Angerufener die Rufnummer Ihres Kommunikationspartners im Display Ihres ISDN-Telefons angezeigt. Die Ubertragung beschrankt sich jedoch nicht nur auf die Telefonie. Fur die Datenubertragung ist das Leistungsmerkmal ebenfalls von Bedeutung, denn die ubertragene Rufnummer kann zur Identifizierung und fur die Zugriffsberechtigung ausgewertet werden. Leistungsmerkmale im Komfortpaket Zusatzlich zu den im Standardpaket vorhandenen Leistungsmerkmalen bietet das Komfortpaket die folgenden Leistungsmerkmale. Ubermittlung der Verbindungsentgelte am Ende der Verbindung Von der Vermittlungsstelle werden bei abgehenden Verbindungen die Tarifinformationen dem verursachenden Endgerat ubermittelt. Dieses kann die Informationen auswerten und zur Anzeige bringen. Anrufweiterschaltung Bei der Anrufweiterschaltung hat der Kunde die Moglichkeit, Wahlverbindungen, die normalerweise an einem bestimmten Endgerat ankommen, zu einem anderen Ziel weiterzuleiten. Die Anrufweiterschaltung im Euro-ISDN kann zu jedem Tel.-Anschluss weltweit (auch Mobiltelefon C-Netz, D-Netz u.s.w.) erfolgen. Sie konnen folgende Anrufweiterschaltungsvarianten nutzen: Direkte Anrufweiterschaltung Ankommende Gesprache werden direkt zum vorher programmierten Ziel weitergeleitet. Anrufweiterschaltung bei Nichtmelden innerhalb von fünfzehn Sek. Ankommende Gesprache konnen innerhalb von fünfzehn s am ISDN-Telefon, von dem aus die Anrufweiterschaltung eingeleitet wird, abgefragt werden. Nach dieser Zeit geht der Ruf zum einprogrammierten Ziel. Anrufweiterschaltung bei Besetzt Ankommende Gesprache auf ein besetztes Endgerat werden zu einem vorher programmierten Ziel weitergeschaltet. Tarifierung der Anrufweiterschaltung Fur weiterfuhrende Verbindungen gelten besondere Tarife. Sie werden demjenigen in Rechnung gestellt, der die Anrufweiterschaltung veranlasst hat. Dabei wird der Verbindungsabschnitt vom ursprunglichen zum neuen Ziel berechnet. Anklopfen Wahrend einer bestehenden Telefonverbindung wahlt ein Dritter Ihren ISDN-Apparat an. Je nach Endgerat wird Ihnen dieser weitere Verbindungswunsch optisch oder akustisch signalisiert. Zusatzliche Leistungsmerkmale im Euro-ISDN Geschlossene Benutzergruppe Mit diesem Leistungsmerkmal ist die Kommunikation auf eine festgelegte Gruppe beschrankt (max. einhundert pro Anschluss, max. zwanzig pro Dienst). Die Einrichtung ist je Mehrfachrufnummer moglich und kann fur einen, mehrere oder alle Dienste eingerichtet werden. Notrufnummern sind immer erreichbar. Dreierkonferenz Wahrend einer bestehenden Verbindung kann ein Dritter in das Gesprach mit eingebunden werden. Aufteilung der Verbindungspreise Aufteilung der Verbindungspreise in einer Rechnung auf die einzelnen Mehrfachrufnummern eines Euro-ISDN-Anschlusses, an den einfache Endeinrichtungen angeschlossen sind. Fur den Basisanschluss in Mehrgeratekonfiguration, an dessen Bus z.B. ein Telefon geschaftlich genutzt wird, ein anderes ausschliesslich privat, bietet Telekom die Moglichkeit, die Verbindungspreise je Mehrfachrufnummer (im Beispiel Telefon) zu berechnen. Ubermitteln von Informationen uber die Rufnummer des Angerufenen Im Euro-ISDN haben Sie als Anrufer die Moglichkeit, sich die Rufnummer des gerufenen Anschlusses von der Vermittlungsstelle uberprufen und ruckubermitteln zu lassen. Dieses Leistungsmerkmal bietet Ihnen insbesondere bei Datenanwendungen eine weitere Sicherheit. Unterdruckung der Ubermittlung von Informationen uber die Rufnummer an den Anrufer Der Anrufende kann sich auf besonderen Wunsch die Rufnummer des gerufenen Anschlusses ubermitteln lassen. Sie in der Position des Angerufenen haben die Moglichkeit, diese Ruckubermittlung standig oder fallweise zu unterdrucken. Subadressierung Wahrend des Verbindungsaufbaus haben Sie die Moglichkeit, eine individuelle Information zum gerufenen Endgerat zu ubertragen. Die Nachrichtenlange ist hierbei auf zwanzig Oktett (Zeichen) beschrankt. Hiermit schaffen Sie sich beispielsweise eine zusatzliche Adressierungskapazitat. Die Ubertragung dieser zusatzlichen Information erfolgt, ohne dass Verbindungskosten anfallen. Teilnehmer- zu Teilnehmer-Zeichengabe (inzwischen gesperrt)Wahrend des Verbindungsauf- und -abbaus werden zwischen den Endgeraten Nachrichten (max. 32 Oktetts) ausgetauscht, ohne dass Verbindungskosten anfallen. Dienstekennung Ob ein bestimmtes ISDN-Endgerat einen ankommenden Ruf annimmt, hangt zusatzlich auch davon ab, ob seine eigene Dienstekennung mit der des Anrufers ubereinstimmt. So wird beispielsweise ein Telefon gar nicht erst klingeln, wenn Sie es mit einem ISDN-Filetransfer-Programm anrufen. Dadurch kann man dieselbe Rufnummer fur mehrere Endgerate unterschiedlicher Dienstekennungen nutzen. In der folgenden Ubersicht sind die haufigsten Dienste fettgedruckt (Euro-ISDN bzw. CAPI 2.0) : zwei Komma zwei Etwas ISDN-Technik Im Unterschied zum analogen Telefon haben wir es bei ISDN mit rein digitaler Kommunikation zu tun und damit auch andere Anforderungen an Leitungen und Verlegung. Beim ISDN-Basisanschluss stehen zwei parallel nutzbare B-Kanale mit einer Ubertragungsrate von je vierundsechzigtausend BPS (Bits pro Sekunde) zur Verfugung. Fur Steuer- und Verwaltungszwecke gibt es einen weiteren D-Kanal mit sechzehntausend BPS, der jedoch nicht frei verfugbar ist. Diese Teilnehmerschnittstelle S0 ist genormt. Es lassen sich entweder eine ISDN-Telefonanlage (Anlagenanschluss) oder bis zu acht verschiedene Endgerate (Mehrgerateanschluss), darunter auch eine Telefonanlage, anschliessen. Der Mehrgerateanschluss wird also die Regel sein. Fur hohere Anspruche gibt es den ISDN-Primarmultiplexanschluss mit bis zu dreißig B-Kanalen, der aber nicht in diesem Artikel behandelt wird. Die Anschlussleitung von der Ortsvermittlung erfolgt uber einen Netzabschluss, den Network-Terminator (NT, UK0-Schnittstelle). Auf diese Weise lassen sich bestehende 2-Draht-Anschlussleitungen auf ISDN umrusten. Teilnehmerseitig gibt es einen passiven 4-Draht-Bus, die S0-Schnittstelle. An den Bus lassen sich maximal zwölf Steckdosen mit RJ-45-Stecker anschliessen, wobei nur acht Gerate gleichzeitig betrieben werden konnen. Die maximale Lange des Busses betragt je nach Kabel zwischen 120 und 180 m. Bei Verlangerung mit geeignetem Kabelmaterial und unter Beachtung einiger Enschrankungen darf der Bus auch langer werden. ISDN-Basisanschluss fur maximal acht Endgerate Der Netzabschluss (NT) ist bei ISDN keine einfache Dose wie beim analogen Telefon. Als erstes fallt einem die Stromversorgung vom 230-V-Netz auf, denn ohne zusatzliche Stromversorgung ist nur eine eingeschrankte Nutzung moglich. Bei Stromausfall versorgt der NT nur ein einziges Telefon oder eine Telefonanlage und sich selbst aus der UK0-Leitung von der Vermittlungsstelle aus. Beim NT fur den Basisanschluss (NTBA) lasst sich die elektrische Beschaltung am einfachsten durchschauen. Auf der Netzseite (Telekom) haben wir die zweiadrige Schnittstelle UK0. Auf der Benutzerseite steht der vieradrige S0-Bus zur Verfugung, der auch die Ubergabestelle zum Telekom-Kunden darstellt. Zwischen beiden Schnittstellen wird das Signal umgesetzt, und zugleich werden uber den S0-Bus die angeschlossenen Gerate eingeschrankt mit Strom versorgt. Dies geschieht uber eine sogenannte "Phantomspeisung". Die Gleichspannung der Stromversorgung im NTBA wird auf der Mittelanzapfung der Ubertrager eingspeist und auf die gleiche Art und Weise am Endgerat wieder abgenommen. Durch die Symmetrie der Ubertrager und die Aufteilung auf zwei Leiter (durch die jeweils der halbe Strom fliesst) kann der Gleichstromanteil das Signal nicht beeinflussen, da die Wirkung sich in beiden Teilwicklungen des Ubertragers aufhebt. Funktionsschaltung des ISDN-Network-Terminators Speisekonzept am ISDN-Basisanschluss Die Speisung der ISDN-Telefone und einiger ISDN-Datenadapter ohne eigene Stromversorgung erfolgt uber die Adern der S0-Schnittstelle mit einer Spannung von zirka vierzig V (Toleranz: +5%, 15%). Im Normalfall (lokale Stromversorgung ist am NTBA aktiv) kann die Busspeisung mit maximal 4,5 W belastet werden. Fallt die Stromversorgung am NTBA aus, liefert die Vermittlungsstelle den erforderlichen Betriebsstrom. Dabei muss allerdings berucksichtigt werden, dass die Vermittlungsstelle nur noch rund 1/10 der Leistung zur Verfugung stellen kann, wie sie im Normalbetrieb vom NTBA uber das interne Netzteil nutzbar ist. Wird die Grosse der Anschlussbereiche betrachtet, wird schnell deutlich, welche Energien von den Vermittlungssystemen geliefert werden mussten, wenn alle daran angeschlossenen ISDN-Anschlusse zentral gespeist wurden. Ein weiterer Grund fur das dezentrale Speisekonzept fur den Normalbetrieb sind die Widerstande der Kupferadern. Im Notbetrieb ist der Anschluss daher nur mit 0,4 W belastbar. Damit den Endgeraten uber den S0-Bus der erforderliche Betriebsstrom angeboten wird, muss dieser in die Signaladern eingekoppelt werden. Naturlich ist darauf zu achten, dass weder die Signaladern uber die Speisung kurzgeschlossen noch die Sende- und Empfangsbaugruppen beschadigt werden. Es kommen daher klassische Hochfrequenzubertrager mit Mittenanzapfungen zum Einsatz. An der S0-Schnittstelle, also auf der Seite des NTBA, an der die Endgerate angeschlossen werden, kommen fur jede Signalsenderichtung zwei solche ubertrager zum Einsatz. Die Primarseite (aus der Sicht der Vermittlungsstelle) wird direkt an den Ausgang des S0-Schnittstellenbausteins angeschlossen. Auf der Sekundarseite ist eine Mittenanzapfung zu finden, die an ein Potential des internen Netzteils beziehungsweise des DC-DC-Wandlers gefuhrt wird. Weil die Windungsverhaltnisse aus der Sicht der Mittenanzapfung der Sekundarwicklung symmetrisch sind, ist jede Ader eines Signalpaares mit dem gleichen Gleichspannungspotenzial belegt. Obwohl ein Anschluss an die Busspeisung vorgenommen wurde, ist zwischen den Signaladern eines Stranges also keine Spannung messbar. Das zweite Potential, das fur die Speisung der Endgerate notig ist, wird in gleicher Weise in das zweite Adernpaar eingekoppelt. Die Speisespannung ist also nur zwischen Adern unterschiedlicher Senderichtungen messbar. Dies erklart auch, warum die Abschlusswiderstande, die lediglich zwischen Adern eines Stranges geschaltet werden, die Speisung nicht belasten. Diese Speisung uber den S0-Bus wird als Phantomspeisung bezeichnet. Auch auf der Seite der UK0-Schnittstelle befindet sich ein ubertrager. Die Sekundarseite ist mit einer durchgangigen Wicklung realisiert. Die Primar-Wicklung wird in der Mitte getrennt und die beiden Wicklungen uber einen Kondensator miteinander verbunden. Fur den Wechselstrom ist durch diesen Kondensator keine Unterbrechung der Primarwicklung gegeben. Anders sieht dies beim Speise-Gleichstrom fur den Notbetrieb aus, der von der Vermittlungsstelle uber die Adern der UK0-Schnittstelle geliefert wird. Die Speisespannung fallt am Kondensator in maximaler Hohe (abzuglich Leitungsverluste) ab und kann dem DC-DC-Wandler im NTBA zugefuhrt werden. Die besondere Form des U-ubertragers ermoglicht damit eine ebenso einfache wie effektive Trennung von Signal- und Speisestrom. Die Gleichstromfreiheit der Signalstrome bleibt erhalten. Funktionsschaltung des ISDN-Network-Terminators An einem ISDN-Basisanschluss in Mehrgeratekonfiguration muss mindestens eines der angeschlossenen Telefone in der Lage sein, einen lokalen Stromausfall zu erkennen und automatisch in den Notbetrieb umzuschalten. Dazu mussen zwei Voraussetzungen gegeben sein: Es muss unterbrechungsfrei eine Notstromversorgung zur Verfugung stehen,es muss eine Information uber den Status der Anschluss-Speisung geliefert werden. Beide Anforderungen werden dadurch erfullt, dass die Notspeisespannung mit umgekehrter Polaritat in die Leitungen der -Schnittstelle eingespeist wird. Die Umschaltung der Speisequellen erfolgt im NTBA. An Stelle des internen Netzteils erfolgt die Speisung beim Ausfall der lokalen Stromversorgung nun uber einen DC-DC-Wandler, der die zulassigen Spannungspotentiale am Bus liefert. Dieser Wandler ist notwendig, notwendig, weil auf der UK0-Schnittstelle bis zu sechsundneunzig V (bei grossen Anschlusslangen) liegen konnen (Kompensation von Leitungswiderstanden). In den Endgeraten sind wiederum ahnliche ubertrager mit Mittelanzapfungen zu finden, wie sie am NTBA eingesetzt werden. Die Anzapfung erfolgt aus der Sicht des NTBA auf der Primarseite. Die ausgekoppelte Speisespannung wird uber Diodenschaltungen dem Endgerat zur Verfugung gestellt. Wegen der symmetrischen Gestaltung der beiden Primar-Teilwicklungen gibt es keine nennenswerten Signalspannungsverluste. Die Art der Diodenschaltung bestimmt den moglichen Betriebsmodus des Endgerats. Werden ausschliesslich Sperrdioden eingesetzt, die nur dann eine Speisung des Endgerats erlauben, wenn die Spannung eine bestimmte Polaritat hat (Normalzustand), dann wird das Telefon im Notbetrieb nicht funktionieren. Damit das Gerat auch bei Ausfall der lokalen Stromversorgung funktioniert, muss eine Bruckenschaltung realisiert werden. Damit wird unabhangig von der Polaritat der Spannung am Eingang sichergestellt, dass das Endgerat stets mit der korrekten Spannung in der richtigen Polaritat versorgt wird. Zusatzlich muss die Polaritat fur die Einschrankung der energieintensiven Funktionen ausgewertet werden. Es konnen auch Endgerate mit einer eigenen Stromversorgung angeschlossen werden. Diese benotigen an der S0-Anschluss-Schnittstelle keine ubertrager mit einer Mittenanzapfung und arbeiten unabhangig vom Betriebsmodus des Anschlusses stets mit uneingeschrankten Funktionen (sofern der Stromausfall nicht auch die lokale Versorgung des Endgerats betrifft). Bezogen auf die Klemmen der Anschlussdose lassen sich im Normalzustand folgende Spannungen messen: Die Datenubertragung muss wegen der verwendeten Ubertrager gleichstromfrei sein. Es wird daher ein ternarer Code, ahnlich dem AMI-Code, verwendet. Zwischen NT und Vermittlung (UK0) wird eine spezielle Codierung verwendet (MMS43), die jeweils vier aufeinanderfolgende Bits in drei ternaren Signalzustanden codiert, wobei zusatzlich aus vier Codealphabeten ausgewahlt wird, um das Signal uber die Zeit gesehen gleichstromfrei zu halten (die Leitungsverstarker konnen das Signal als Wechselspannung betrachten). Auf der UK0-Schnittstelle wird eine AMI-Variante mit den Pegeln -2 V, 0 V und +2 V eingesetzt. Merkmale UK0 : "K " steht fur "Kupfer", "0" fur " Basisanschluss " eine Doppelader als Punkt-zu-Punkt-Verbindung Reichweite bis acht km digitale Ubertragung mit 4B/3T-Code Merkmale S0 : zwei Doppeladern als Bus Reichweite ca. einhundertfünfzig m als passiver Bus oder bis zu eintausend m als Punkt-zu-Punkt-Verbindung digitale Ubertragung mit AMI-Code Je nach Hersteller haben die NTBAs unterschiedliche Bauformen, die oben aufgefuhrten Anschlusse sind aber in jedem Fall vorhanden. Ausserdem besitzt der NTBA noch eine grune Leuchdiode, welche die generelle Betriebsbereitschaft anzeigt. Dazu gehort auch eine korrekte Verbindung zut Vermittlungsstelle. Leuchtet sie nicht, liegt der Fehler auf der UK0-Seite des NTBA. Insbesondere beim Wechsel vom analogen Telefonanschluss zu ISDN wird der alte analoge Anschluss einige Stunden vor dem Aufschalten der ISDN-Verbindung abgeklemmt. An der Leuchtdiode erkennt man, wann es sich lohnt, das neue Telefon auszuprobieren. Beim NTBA endet auch die Hoheit der Telekom, alles, was am S0-Bus angeschlossen wird, gehort zur eigenen Hausinstallation. Anschlusse des ISDN-Network-Terminators Der NTBA muss immer dann ans Stromnetz angeschlossen werden, wenn Endgerate auf dem S0-Bus mit Energie versorgt werden mussen. Der NTBA kann aber auch beim Anschluss ans 230-V-Netz nicht unbegrenzt alle Endgerate mit Energie versorgen, deshalb durfen nur bis zu vier Telefone aus dem Bus versorgt werden. Weitere Gerate benotigen eine eigene Stromversorgung. Sind alle Gerate am S0-Bus mit eigener Energieversorgung versehen, braucht der NTBA nicht an das 230-V-Netz angeschlossen zu werden. Da es bei der Konzeption der Leitungslangen im Wesentlichen auf die Synchronisation zwischen Endgeraten und dem NTBA ankommt, spielt auch die Installationsform eine Rolle. Es sind drei Varianten zu unterscheiden: Der direkte Anschluss eines Endgerates an den NTBA: Bei der Punkt-zu-Punkt-Installation nur eines Endgerates oder einer ISDN-Anlage an den NTBA kann die langste Distanz zwischen beiden Geraten bestehen. Beim passiven S0-Bus sehen die Richtlinien eine gesamte Anschlusskapazitat von zwolf Anschlussdosen vor, wobei an diesen maximal acht Endgerate (einschliesslich Telefonanlagen) zeitgleich angeschlossen sein durfen. Der Anschluss von mehr als acht Endgeraten fuhrt zu Problemen in hoheren Protokollebenen. Beim erweiterten passiven Bus stellt der NTBA stets ein Ende des Busses dar, wobei zwischen dem NTBA und dem ersten Endgerat eine vergleichsweise grosse Kabelstrecke liegen darf. Die Entfernung zwischen dem ersten und dem letzten Endgerat am Bus ist allerdings ausgesprochen kurz. Im Euro-ISDN wird zwischen NTBA und Vermittlung ein Binarcode verwendet, der zwei Bit des Datenstromes zu einem von vier moglichen Spannungspegeln des Leitungssignales zusammenfasst. Mehr daruber in den folgenden Abschnitten. Bei der ISDN-Sprachubertragung erzeugt eine annahernd logarithmische Codierung (a-Law in Europa, u-Law in den USA) aus den von einem 12-Bit-A/D-Umsetzer stammenden Werten 8-Bit-Datenworte. Dadurch wird eine hohere Dynamik als bei reiner 8-Bit-Codierung erreicht. Bei einem Bittakt von vierundsechzig kBit/s werden achttausend Analogwerte je Sekunde ubertragen. Die maximal ubertragbare Sprachfrequenz betragt somit knapp vier kHz (nominell 3,5 kHz). Das Verfahren, Sprache oder sonstige Analogdaten wie etwa herkommliche Fax- und Modem-Signale digital zu codieren, nennt man auch PCM (Puls-Code-Modulation). Die zwei Nutzkanale mit je vierundsechzigtausend Bit/s in jeder Richtung nennt man B-Kanale (Bearer), den 16-kBit/s-Steuerkanal dagegen D-Kanal. Diese drei Kanale werden zeitlich verschachtelt Uber eine gemeinsame Leitung ubertragen. Die nutzbare Datenrate im B-Kanal betragt in den USA gewohnlich 56 kBit/s und in Europa 64000 Bit/s. Bei der ISDN-Sprachubertragung erzeugt eine annahernd logarithmische Codierung (A-Law in Europa, u-Law in den USA) aus den von einem 12-Bit-A/D-Umsetzer stammenden Werten 8-Bit-Datenworte fur den B-Kanal (Wertebereich null - 255). Dadurch wird eine hohere Dynamik als bei reiner 8-Bit-Wandlung erreicht. Bei einem Bittakt von vierundsechzig kBit/s werden achttausend Analogwerte je Sekunde ubertragen. Die maximal ubertragbare Sprachfrequenz betragt somit knapp vier kHz (nominell 3,5 kHz). Das Verfahren, Sprache oder sonstige Analogdaten wie etwa herkommliche Fax- und Modem-Signale digital zu codieren, nennt man auch PCM (Puls-Code-Modulation). 2.3 ISDN-Protokolle Fur die Datenubertragung gibt es im ISDN Standards, die von allen ublichen PC-ISDN-Adaptern unterstutzt werden. Die UK0-Schnittstelle Die Schnittstelle zur Kopplung des NT und LT ist international nicht genormt. In Deutschland wird hier die UK0-Schnittstelle eingesetzt. Sie verwendet die vorhandenen Kupferdoppeladern (siehe oben) und die Ubertragungsgeschwindigkeit betragt einhundertsechzig Kbps je Richtung. Fur die Richtungstrennung wird das sogenannte Echokompensationsverfahren und eine Gabelschaltung verwendet. Durch die Gabelschaltung und den Ubertragungsweg kommt es aber zu Reflexionen, die durch die Echokompensation wieder ausgefiltert werden mussen. Echokompensation Als Leitungscode auf der Anschlussleitung wird in Deutschland beim ISDN-Basisanschluss der 4B/3T-Code, auch MMS43-Code genannt, verwendet (MMS = Modified Monitored Sum). Es werden jeweils vier Bits des digitalen Datenstromes zu drei Schritten (3 Baud) des ternaren Leitungssignals zusammengefasst. Daraus ergibt sich auf der Anschlussleitung eine Schrittgeschwindigkeit von 3/4 * 160 kbit/s = einhundertzwanzig kBaud Durch das Umsetzen von vier Binarzeichen B in drei Ternarzeichen T wird die gewunschte Datenkompression erzielt. Das heisst, mit einem Ubertragungsschritt werden drei mogliche Signalzustande ubertragen. Fur die Bildung von 4-Bit-Wortern stehen vierundzwanzig = sechzehn Kombinationen zur Verfugung, denen Kombinationen aus drei Signalzustanden, dreiunddreißig = siebenundzwanzig Moglichkeiten, zugeordnet werden. Beim 4B3T-Code werden die fur die Darstellung des 4-Bit-Wortes benotigten drei Signalzustande so gewahlt, dass eine Aneinanderreihung oder Haufung von gleichen Zustanden bei der Codierung verhindert wird. Die Forderung nach einem moglichst ausgeglichenen Ternarwort wird damit erfullt. Die Zuordnung und Gleichstromfreiheit wird durch vier Codetabellen S1 bis S4 erreicht, die in Abhangigkeit von der letzten ternaren Nachricht (Wortsumme) fur die Bildung bzw. Codierung des nachstfolgenden binaren Wortes verwendet werden (Tabelle). Als erstes Signal geht das am weitesten links stehende Symbol des ternaren Signals auf die Leitung. Das nachstfolgende Alphabet wird in einer Tabelle hinter dem jeweiligen Ternarwort angezeigt. Weil die Zahl der moglichen ternaren Signale (27) grosser ist als die 16 moglichen Kombinationen der 4-Bit-Worter, bestehen im Ternarcodealphabet(S1 bis S4) durch den jeweiligen Folgestatus weitere Auswahlmoglichkeiten fur die Zuordnung. Beispiele: Das 4-Bit-Wort zehn wird nach Alphabet S1 als + - null codiert. Diese Zeichenfolge ist ausgeglichen. Das heisst, sollte ein neues 4-Bit-Wortcodiert werden, kann die Codierung im gleichen Alphabet S1 (FS = Folgestatus = 1) erfolgen. Das 4-Bit-Wort eintausendeinhundert wird nach Alphabet S1 als + + + codiert. Der Codierstatus wechselt in diesem Fall in das Alphabet S4 (Folgestatus = 4) . Die laufende Summierung der ternaren Wortinhalte (RDS = Running Digital Sum) wird zur Fehlererkennung standig im jeweiligen Decoder des Empfangerkreises berechnet und somit uberwacht. Fur dieUbertragung wird ein Ternarsignal als Einzelimpuls mit einer Amplitudevon +2V oder -2V auf die Leitung gegeben. Durch das Zuordnen des Signalzustandes null zum Spannungswert null Volt sind alle drei Signalzustande ubertragbar: +2V: Signalzustand + 0V: Signalzustand null -2V: Signalzustand - Die besonderen Vorteile des 4B3T-Leitungscodes sind: Verringerung des Anteils niedriger Frequenzen Bessere Erkennung von Codeverletzungen Verringerung der Schrittgeschwindigkeit Sichere Ubertragung auch bei Entfernungen bis zu acht km ohneZwischenverstarker . Der beschriebene 4B3T-Code wird nur in Deutschland und Belgien verwendet. Die anderen europaischen Nachrichtenverwaltungen benutzen fur ihre ISDN-Teilnehmeranschlusse den 2B1Q-Leitungscode (Tabelle). Bei diesem Code werden jeweils zwei Bit des binaren Datenstromes in ein Quartarzeichen Q (vier) umgewandelt. Die Ubertragungsgeschwindigkeit wird mit diesem Vier-Schritt-Code von 160 kbit/s auf 80 kBaud herabgesetzt. Damit wird die gewunschte Datenkompression erreicht. Die unterschiedlichen Codes verdeutlichen, dass die UK0-Schnittstelle international nicht einheitlich standardisiert ist. In der folgenden Abbildung ist der Signalverlauf beider Codes dargestellt. Das digitale Signal eines ISDN-Basisanschlusses beinhaltet die Daten derB-Kanale (B1 und B2) sowie die Daten des Steuerkanals (D-Kanal). Fur die Ubertragung werden diese Daten zu Frames zusammengestellt, die je nach Ubertragungsrichtung unterschiedlich aufgebaut sind. Jeder Frame hat eine Lange von eins ms und setzt sich aus einhundertzwanzig Ternarschritten zusammen. Diese werden fur die Darstellung und Ubertragung folgender Werte genutzt: Vier Blocke mit jeweils 27 ternaren Schritten fur die Daten der B-Kanale und des D-Kanals. Synchronwort mit 11 ternaren Schritten fur die Synchronisation zwischen LT und NT. Meldewort mit einem ternaren Schritt fur die Signalisierung zwischen DIV und NT. Die S0-Schnittstelle Die S0-Schnittstelle und der CAPI-Standard umfassen dabei die Schichten 1 bis 3 des OSI-Referenzmodells. Die B1-Schicht sorgt fur die physische, ungesicherte Ubertragung von Sprache oder Daten: Bit-transparent: Sprach- oder sonstige Daten fur analoge Gegenstellen werden ohne Paketierung (Framing) als konstanter Datenstrom ubertragen. V.110: Durch gezieltes Einfugen von Fullbits kunstlich verlangsamte Datenubertragung, z. B. zur Geschwindigkeits-Reduktion. Auf dem S0-Bus wird ein modifizierter AMI-Code verwendet. Dieser Code ermoglicht es, beliebige Bitfolgen zu ubertragen, ohne dass Gleichstromanteile entstehen.

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